DE10110495B4 - Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen - Google Patents
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Abstract
Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen mit einem Achskörper (5), den Achskörper (5) an seiner Ober- oder Unterseite kreuzenden Längslenkern (4) oder Blattfedern sowie quer sowohl zu den Längslenkern (4) bzw. Blattfedern wie auch zu dem Achskörper (5) verlaufenden, diese Teile gegeneinander ziehenden Zugstangen (14), die sich entlang der Seitenwände (24) des Achskörpers (5) erstrecken, sich an einem außen an dem Achskörper (5) anliegenden Achslappen (13) abstützen, und über ihre Länge zumindest eine Umlenkung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstangen (14) entlang ihrer Längserstreckung mit mindestens einer Biegung oder Kröpfung (23) versehen sind, wobei sich die Biegung bzw. Kröpfung (23) dort befindet, wo die Zugstange (14) entlang der Seitenwand (24) verläuft.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen mit einem Achskörper und an seiner Ober- oder Unterseite kreuzenden Längslenkern oder Blattfedern sowie die Längslenker bzw. Blattfedern und den Achskörper gegeneinander ziehenden Zugstangen, die sich entlang der Seitenwände des Achskörpers erstrecken, sich an einem außen an dem Achskörper anliegenden Achslappen abstützen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine Achseinbindung mit diesen Merkmalen ist z. B. aus der
EP 0 590 528 A1 bekannt. Als paarweise angeordnete Zugstangen kommen Federbügel zur Anwendung, die bei der Montage der Achseinbindung unter Vorspannung gesetzt werden. In den ersten Betriebsmonaten kommt es häufig zu einer Reduzierung der herstellerseitig eingestellten Vorspannungen, wobei diese Reduzierung ihre Ursache in dem Setzungsverhalten einzelner Teile der Achseinbindung hat. Zum Ausgleich derartiger Vorspannungsverluste wird daher von Seiten des Achsenherstellers empfohlen, nach einer bestimmten Laufleistung des Fahrzeuges die Vorspannung der Achseinbindung zu überprüfen und gegebenenfalls durch Anziehen der mit Gewinden versehenen Zugstangen wieder herzustellen. Diese Nachsorgearbeiten führen zu einem aus Sicht des Kunden nicht erwünschten, erhöhten Serviceaufwand. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen durch konstruktive Mittel eine durch das Setzungsverhalten der Teile bedingte Vorspannungsreduzierung zu vermeiden.
- Zur Lösung wird eine Achseinbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
- Erfindungsgemäß verlaufen daher die Zugkräfte in den Zugstangen nicht auf kürzestem Wege zum Achslappen, sondern entlang eines verlängerten, nämlich zumindest einmal umgelenkten Weges. Dies führt zu einer erhöhten Elastizität in Längsrichtung der unter Vorspannung stehenden Zugstangen und damit zu einer verbesserten Fähigkeit der Zugstangen, ein etwaiges Setzungsverhalten in den einzelnen Teilen der Achseinbindung auszugleichen. Durch die Abwinklung der Kraftverlaufslinien der Zugspannung, wird die Längselastizität der Zugstangen und damit deren Eignung verbessert, eine durch Setzungsprozesse bedingte Vorspannungsreduzierung auszugleichen. Damit entfällt das Erfordernis, im Rahmen von Wartungsarbeiten diese Vorspannung zu kontrollieren und gegebenenfalls durch weiteres Anziehen der Zugstangen die ursprüngliche Vorspannung wiederherzustellen.
- Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Zugstange mit einer Biegung in Wellenform versehen. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Zugstange mit einer Kröpfung in Gestalt einer einmaligen Abknickung im Längsverlauf der Zugstange versehen.
- In letzterem Fall wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Achseinbindung vorgeschlagen, daß die Zugstangen bis zu der Kröpfung parallel entlang der jeweiligen Seitenwand des Achskörpers, und ab der Kröpfung bis zu ihrer Abstützung an dem Achslappen mit zunehmender Distanz zu dem Achskörper verlaufen.
- Vorzugsweise bilden jeweils zwei Zugstangen ein Zugstangenpaar, welches als zweimalig rechtwinklig abgebogener U-Bügel gestaltet ist, dessen gebogenes Bügelende um den Achslappen herumgeführt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage mit lediglich zwei Verschraubungen an den beiden Gewindeenden des U-Bügels.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Achslappen mit beidseitig davon abstehenden Laschen versehen, um die das Bügelende herumgeführt ist. Jede Lasche kann außenseitig mit einer sich überwiegend parallel zu dem Achskörper erstreckenden Nut versehen sein, in der sich das Bügelende der Zugstange abstützt. Dies führt zu einer formschlüssigen Verbindung der Teile und verbessert deren gegenseitige Ausrichtung während der Montage der erfindungsgemäßen Achseinbindung.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Achseinbindung dargestellt sind. Auf der Zeichnung zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer üblichen Luftfederachse in Seitenansicht von der Innenseite des Fahrzeuges her gesehen; -
2a eine stark vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; -
2b die Gegenstände der2a in einer um 90° verdrehten Seitenansicht, d. h. in Fahrtrichtung betrachtet; -
3a eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; -
3b die Gegenstände der3a , in Fahrtrichtung betrachtet; -
4a eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; -
4b die Gegenstände der4a , in Fahrtrichtung betrachtet; -
5a eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; -
5b die Gegenstände der5a , in Fahrtrichtung betrachtet; -
6a eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Achseinbindung in teilweise geschnittener Seitenansicht; -
6b die Gegenstände der6a , in Fahrtrichtung betrachtet. - Bei der in
1 dargestellten Luftfederachse1 für ein gezogenes Fahrzeug und insbesondere einen Lkw-Anhänger sind unter einem Fahrzeugrahmen2 Konsolen3 befestigt, an denen als Federn ausgebildete Längslenker4 oder Blattfedern für einen Achskörper5 schwenkbar gelagert sind. Zwischen dem Fahrzeugrahmen2 und dem rückwärtigen Ende der Längslenker4 sind Luftfederbälge6 angeordnet. Der einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisenden Achskörper5 , an dem die Räder7 des Fahrzeuges gelagert sind, ist unter einem vorderen, höher liegenden Längsabschnitt des Längslenkers4 angeordnet, während sich die Luftfederbälge6 auf tieferliegenden hinteren Längsabschnitten der Längslenker4 abstützen. Zwischen den Konsolen3 und dem Achskörper5 ist auf jeder Seite außerdem ein Stoßdämpfer angeordnet. - Die
2a und2b zeigen in einer ersten Ausführungsform Einzelheiten der erfindungsgemäßen Achseinbindung, d. h. der Verbindung zwischen den beidseits angeordneten Längslenkern4 und dem gemeinsamen, durchgehend gestalteten Achskörper5 . Jede Achseinbindung für den Achskörper5 besteht aus Achsplatten11 , einer Federplatte12 , einem Achslappen13 , Zugstangen14 in Gestalt von U-Bügeln und Sicherungsmuttern15 . - Die obere Hälfte der Achsplatte
11 besteht aus einem Formkörper mit einem nach oben offenen U-Querschnitt, der die Längslenker4 umgreift. Die andere Hälfte der Achsplatte11 ist an ihrer Unterseite U-förmig profiliert und liegt an den abgerundeten Kanten des Achskörpers5 mit entsprechend geformten Druckflächen an. - Die Federplatte
12 stützt sich oben auf dem aus Federstahl bestehenden Längslenker4 ab. Oben auf der Federplatte12 wiederum stützt sich die Unterseite der Sicherungsmutter15 ab, wobei die Sicherungsmutter15 auf das obere Ende der bügelförmigen Zugstange14 aufgeschraubt ist, die zu diesem Zweck dort mit einem Endgewinde versehen ist. -
2b läßt erkennen, daß jede der paarweise verwendeten Zugstangen14 als zweimal rechtwinklig abgebogener U-Bügel gestaltet ist, dessen gebogenes Bügelende18 um den Achslappen13 herumgeführt ist. Zu diesem Zweck ist der Achslappen13 mit beidseitig davon abstehenden Laschen19 versehen, um die das Bügelende18 herumgeführt ist. Außenseitig ist die einstückig an dem Achslappen13 angeformte Lasche19 mit einer sich überwiegend parallel zu dem Achskörper5 erstreckenden Nut20 versehen. An dem Boden dieser Nut20 stützt sich das in der Nut verlaufende Bügelende18 des U-Bügels14 ab, was insbesondere2a der Zeichnung erkennen läßt. - Um der bügelförmigen Zugstange
14 in Längsrichtung eine gewisse Elastizität zu verleihen, ist diese zusätzlich noch mit einer Kröpfung23 versehen. Oberhalb der Kröpfung23 verläuft die Zugstange14 parallel entlang der Seitenwand24 des Achskörpers5 . Ab der Kröpfung23 bis zu der Abstützung der Zugstange14 an dem Achslappen13 verläuft die Zugstange14 dann mit zunehmender Distanz zu der Seitenwand24 des Achskörpers, wodurch sich der in2 erkennbare Schrägverlauf dieses unteren Teiles des U-Bügels ergibt. In Folge der Kröpfung23 vergrößert sich der Innenabstand zwischen den beiden Zugstangen14 eines Zugstangenpaares in Richtung zu dem Achslappen13 hin. Im Bereich der Abstützungen der Zugstangen14 an dem Achslappen13 ist dieser Innenabstand Ai größer, als das Maß Aa zwischen den Innenseiten der Zugstangen14 . Vorzugsweise ist der seitliche Abstand a zwischen der Seitenwand24 und dem Bügelende18 in etwa gleich dem Materialdurchmesser der Zugstange bzw. des U-Bügels. - Mit der seitlichen Abkröpfung der vorzugsweise aus Federstahl bestehenden Zugstangen
14 ist außer der Erhöhung der Längselastizität noch ein weiterer Vorteil verbunden. Das untere Ende der Zugstange14 , hier also das horizontal verlaufende Bügelende18 , läßt sich auf diese Weise relativ hoch anordnen; die Abstützebene der Zugstange14 an dem Achslappen13 hat einen nahezu gleichen oder auch geringeren Abstand H zu dem Längslenker4 , als die Anlageebene25 , in welcher sich der Achslappen13 außen an dem Achskörper5 abstützt. Dies führt zu einer geringen Bauhöhe der Achseinbindung, die hier nur geringfügig größer ist, als die Bauhöhe des Achskörpers5 selbst. - Bei der Ausführungsform der
3a und3b sind die zu einem U-Bügel geformten Zugstangen14 in soweit anders angeordnet als bei der Ausführungsform nach den2a und2b , als der U-Bügel den Achskörper5 umschlingt. Der Achslappen13 erstreckt sich hierbei, wie3b erkennen läßt im wesentlichen in Längsrichtung des Achskörpers5 . Wiederum sind die Zugstangen14 der beiden U-Bügel mit Kröpfungen23 zur Aufrechterhaltung einer Vorspannung versehen. Diese Kröpfung23 erfolgt, anders als bei den2a und2b , nicht von der Seitenwand24 des Achskörpers5 weg, sondern parallel zur Seitenwand24 . - Bei der Ausführungsform nach den
4a und4b sind die Zugstangen14 nicht nur einfach abgekröpft und damit abgewinkelt, sondern die Zugstangen verlaufen in Gestalt einer Wellenlinie, wobei die so gebildete Welle26 parallel zu der Seitenwand24 des Achskörpers5 bleibt. - Demgegenüber baut sich bei der Ausführungsform nach den
5a und5b die Welle26 nicht parallel zum Achskörper5 aus, sondern in einer Ebene rechtwinklig zum Achskörper5 . Abweichend gestaltet ist bei der Ausführungsform nach den5a und5b auch der U-Bügel mit den beiden Zugstangen14 . Die Umlenkung des U-Bügels befindet sich hier auf der Oberseite, so daß der U-Bügel den Längslenker4 umgreift, während sich die auf die Gewindeenden der Zugstangen14 aufgesetzten Sicherungsmuttern15 gegen die hier zweifach vorhandenen Achslappen13 abstützen. - Die Ausführungsform nach den
6a und6b schließlich verwendet keine U-Bügel, sondern insgesamt vier getrennte Zugstangen14 . Diese sind nach Art von Schrauben gestaltet mit einem Kopf27 und am anderen Ende auf das Gewinde aufgeschraubten und sich gegen den Achslappen13 abstützenden Sicherungsmuttern15 . Zur Aufrechterhaltung einer Vorspannung sind die Zugstangen14 wiederum mit jeweils einer Wellenform26 versehen. -
- 1
- Luftfederachse
- 2
- Fahrzeugrahmen
- 3
- Konsole
- 4
- Längslenker
- 5
- Achskörper
- 6
- Luftfederbalg
- 7
- Rad
- 8
- Stoßdämpfer
- 11
- Achsplatte
- 12
- Federplatte
- 13
- Achslappen
- 14
- Zugstange, U-Bügel
- 15
- Sicherungsmutter
- 18
- Bügelende
- 19
- Lasche
- 20
- Nut
- 23
- Kröpfung
- 24
- Seitenwand des Achskörpers
- 25
- Anlageebene
- 26
- Wellenform
- 27
- Kopf
- Ai
- Innenabstand
- Aa
- Maß
- a
- seitlicher Abstand
- H
- Höhenabstand
Claims (10)
- Achseinbindung für gefederte Fahrzeugachsen mit einem Achskörper (
5 ), den Achskörper (5 ) an seiner Ober- oder Unterseite kreuzenden Längslenkern (4 ) oder Blattfedern sowie quer sowohl zu den Längslenkern (4 ) bzw. Blattfedern wie auch zu dem Achskörper (5 ) verlaufenden, diese Teile gegeneinander ziehenden Zugstangen (14 ), die sich entlang der Seitenwände (24 ) des Achskörpers (5 ) erstrecken, sich an einem außen an dem Achskörper (5 ) anliegenden Achslappen (13 ) abstützen, und über ihre Länge zumindest eine Umlenkung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstangen (14 ) entlang ihrer Längserstreckung mit mindestens einer Biegung oder Kröpfung (23 ) versehen sind, wobei sich die Biegung bzw. Kröpfung (23 ) dort befindet, wo die Zugstange (14 ) entlang der Seitenwand (24 ) verläuft. - Achseinbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstangen (
14 ) mit einer Biegung in Wellenform (26 ) versehen sind. - Achseinbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstangen (
14 ) mit einer Kröpfung (23 ) in Gestalt einer einmaligen Abknickung im Längsverlauf der Zugstange (14 ) versehen sind. - Achseinbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstangen (
14 ) bis zu der Kröpfung (23 ) parallel entlang der jeweiligen Seitenwand (24 ) des Achskörpers (5 ), und ab der Kröpfung (23 ) bis zu ihrer Abstützung an dem Achslappen (13 ) mit zunehmender Distanz zu dem Achskörper (5 ) verlaufen. - Achseinbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Zugstangen (
14 ) ein Zugstangenpaar bilden, welches als zweimalig rechtwinklig abgebogener U-Bügel gestaltet ist, dessen gebogenes Bügelende (18 ) um den Achslappen (13 ), den Achskörper (5 ) oder den Längslenker (4 ) herumgeführt ist. - Achseinbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Achslappen (
13 ) mit beidseitig davon abstehenden Laschen (19 ) versehen ist, um die das Bügelende (18 ) herumgeführt ist. - Achseinbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (
19 ) außenseitig mit einer sich überwiegend parallel zu dem Achskörper (5 ) erstreckenden Nut (20 ) versehen ist, in der sich das Bügelende (18 ) der Zugstange (14 ) abstützt. - Achseinbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenabstand zwischen den sich auf verschiedene Seiten entlang der Seitenwände (
24 ) des Achskörpers (5 ) erstreckenden Zugstangen (14 ) in Richtung zu dem Achslappen (13 ) hin vergrößert. - Achseinbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützebene der Zugstangen (
14 ) an dem Achslappen (13 ) einen gleich großen oder geringeren Abstand (H) zu dem Längslenker (4 ) bzw. der Blattfeder hat, als die Anlageebene (25 ) des Achslappens (13 ) an dem Achskörper (5 ). - Achseinbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskörper (
5 ) als Vierkantrohr mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist.
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DE10110495A1 (de) | 2002-09-19 |
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